(0.7×71.25%+0.3×83.6%)×98.5%=73.83%
由上述可得100kg混合原料可制得10°P热麦汁量为:
(73.83÷10)×100=738.3(kg)
查《啤酒工业手册》得10°P麦汁在20°C的密度为1.04kg/L。而100°C热麦汁比20°C时的麦汁体积增加1.04倍。故,
1.热麦汁(100°C)体积为:
738.3÷1.04×1.04=738.3(L)
2.冷麦汁量为:
738.3×(1-0.05)=701.38(L)
3.发酵液量为:
701.38×(1-0.015)=690.86(L)
4.过滤酒量为:
690.86×(1-0.01)=683.95(L)
5.成品啤酒量:
683.95×(1-0.01)=677.11(L)
2.1.4 生产100L啤酒的物料衡算
根据上述衡算结果知,100kg混合原料可生产10°P淡色啤酒约677.11L,故可得下述结果:
1.生产100L 10°P淡色啤酒需耗混合原料量为:
100÷677.11×100=14.77(kg)
2.麦芽耗用量:
14.77×70%=10.34(kg)
3.大米耗用量:
14.77×30%=4.43(kg)
4.酒花耗用量:
对浅色啤酒,热麦汁中加入的酒花量为0.2%,故酒花耗用量为:
738.3÷677.11×100×0.2%=0.218(kg)
同理,100kg原料耗酒花:
677.11÷100×0.218=1.48(kg)
5.热麦汁量:
738.3÷677.11×100=109.04(L)
6.冷麦汁量:
701.38÷677.11×100=103.58(L)
7.发酵液量:
690.86÷677.11×100=102.03(L)
8.滤过酒量:
10
683.95÷677.11×100=101.01(L)
9.成品酒量:
677.11÷677.11×100=100(L)
10.湿糖化糟量:
设排出的湿麦糟含水分80% 湿麦芽糟量:
[(1-0.05)(100-75)/(100-80)] ×10.34=12.28(kg)
湿大米糟量:
[(1-0.12)(100-95)/(100-80)] ×4.43=0.97(kg)
故湿糖化糟量:12.28+0.97= 13.25(kg) 同理,100kg原料产生湿糖化糟:
677.11÷100×13.25=89.72(kg)
11.酒花糟量:
设酒花在麦汁中的浸出率为40%,酒花糟含水分以80%计,则酒花糟量为:
0.218?(100?40)?100?0.654kg
(100?80)?100同理,100kg原料产生湿酒花糟:
677.11÷100×0.654=4.43(kg)
12.酵母量(以商品干酵母计)
生产100L啤酒可得2kg湿酵母泥,其中一半作生产接种用,一半作商品酵母用,即为1kg。湿酵母泥含水分85%
酵母含固形物量:
1×(100-85)÷100=0.15(kg)
则含水分7%的商品干酵母量:
0.15×100÷(100-7)=0.16(kg)
13.二氧化碳量:
因10°P冷麦汁密度为1.04kg/L,则103.58L冷麦汁质量为: 103.58×1.04=107.72(kg)
所以,10°P冷麦汁中浸出物量:103.58×10%=10.36(kg)
设麦汁的真正发酵度为80%,则可发酵的浸出物量:
10.36×80%=8.29(kg)
麦芽糖发酵的化学反应式为: C12H22O11+H2O→2C6H12O6
2C6H2O6→4C2H5OH+4CO2+56KJ
11
设麦芽汁中的浸出物均为麦芽糖构成,则CO2生成量: 8.29×4×44÷342=4.27(kg) 式中 44—CO2分子量
342—麦芽糖(C12H22O11)分子量
设10°P啤酒含CO2为0.4%啤酒中其含量有:
103.58×0.4%=0.41(kg)
则释放出的CO2量:
4.27-0.41=3.86(kg)
而1m3 CO2在20°C常压下重1.832kg 故释放出的CO2的体积为:
3.86÷1.832=2.11 m3
2.1.5 年产20万吨啤酒糖化车间物料衡算
设全年生产共有300天,其中旺季淡季各150天。设生产旺季每天糖化8次,而淡季则糖化4次,每年总糖化次数为1800次。
200000÷1800=111.11(吨/次)
由此可以算出每次投料量和其他项目的物料平衡: 1. 成品啤酒量(罐装前):
111.11×1000÷(1-1%)÷1.010=111121.1(L)
2. 麦芽用量:
111121.1÷677.11×70=11487.76(kg)
3. 大米用量:
111121.1÷677.11×30=4923.33(kg)
4. 混合原料用量:
11487.76+4923.33=16411.1(kg)
5. 热麦汁量:
111121.1÷677.11×738.3=121163.04(L)
6. 冷麦汁量:
111121.1÷677.11×701.38=115104.07(L) 7. 湿糖化糟量:
111121.1÷677.11×89.72=14724.03(kg) 8. 湿酒花糟量:
111121.1÷677.11×4.43=727.01(kg)
9. 发酵液量:
111121.1÷677.11×690.86=113377.62(L)
10. 过滤酒量:
12
111121.1÷677.11×683.95=112243.62(L)
11. 酒花量:
111121.1÷677.11×1.48=242.88(kg)
由于全年糖化次数为1800次,由此可算得全年产量:
111121.1×1800=200.02×106(L)
年实际产量为:
200.02×106×1010=20.2(万吨)
以单次糖化生产做基准,可算得各个项目全年状况如下: 1. 全年混合原料需要量:
16411.1×1800=29.54×106(kg)
2. 全年麦芽耗用量:
11487.76×1800=20.68×106(kg)
3. 全年大米耗用量:
4923.33×1800=8.86×106(kg)
4. 全年酒花耗量:
242.88×1800=4.37×10(kg)
5. 热麦汁量:
121163.04×1800=218.09×106(L)
6. 冷麦汁量:
115104.07×1800=207.19×106(L)
7. 全年湿糖化糟量:
14724.03×1800=26.5×106(kg)
8. 全年湿酒花糟量:
727.01×1800=13.09×105(kg)
9. 全年发酵液量:
113377.62×1800=204.08×106(L)
10. 11.
全年过滤酒量:
112243.62×1800=202.04×10(L)
全年成品啤酒量:
111121.1×1800=200.02×106(L)
把前述的有关啤酒物料衡算计算结果整理见下表3-2:
表2-2 7万吨啤酒厂糖化车间物料衡算表
6
5
13
物料名称
单对100㎏
对100L 10°P啤
酒 14.77 10.34 4.43 0.218 109.04 103.58 13.25 0.654 13.25 0.654 102.03
糖化一次定
额 16411.1 11487.76 4923.33 242.88 121163.04 115104.07 14724.03 727.01 113377.62 112243.62 111121.1
7万吨/年 啤酒生产 29.54×106 20.68×106 8.86×106 4.37×105 218.09×106 207.19×106 26.5×106 13.09×105 204.08×106 202.04×106 200.02×106
位 混合原料 ㎏ ㎏ ㎏ ㎏ L L ㎏ ㎏ L L L
100 70 30 1.48 738.3 701.38 89.72 4.43 690.86 683.95 677.11
混合原料 麦芽 大米 酒花 热麦汁 冷麦汁 湿糖化糟 湿酒花糟 发酵液 过滤酒 成品啤酒
备注:10°P啤酒的密度为1010kg/m3,实际年生产啤酒:20.2万吨
2.2 耗热量的计算
在论证部分,选用二次煮出糖化法生产麦汁,下面就以此工艺为基准进行糖化车间的热量计算。工艺流程示意图如下图所示:投料为糖化一次所需原料。操作示意图如下所示:
自来水,18℃
糊化锅 糖化锅
大米粉 4923.33kg
麦芽粉 984.67kg 料水比 1:4.5 料水比 1:3.5 麦芽粉 6430.9kg T(℃,20分钟) 热水 50℃ 46.07℃ 60分钟
13分钟 10分钟
70℃ 63℃,60分钟 T(℃) 12分钟 5分钟
14